Kokkuvõte

Taastuvenergia võimsus kasvab.

• 2018. aastal on kogu maailmas 33% kõigist paigaldatud elektrijaamadest taastuvatest energiaallikatest. Prognooside kohaselt kasvab see aastani 2022 43%.
• Päikese- ja tuuleenergia moodustavad koos 80% sektori võimsuse kasvust. Taastuvate energiaallikatena on need osutunud massiturul kasutuselevõtuks kõige teostatavamaks.
• Ainuüksi Hiina vastutab taastuvenergia tootmisvõimsuse kasvust üle 40% ja koguinvesteeringutest 45%. Selle taga on suuresti mure õhusaaste ja läbilaskevõime eesmärkide pärast.

Miks see juhtub?

• Langevad kulud: moodulid ja inverterid moodustavad 70% päikese paigaldamise maksumusest. Ainuüksi 2018. aastal peaks moodulite maksumus langema 35%. Odavamad projektikulud aitavad päikeseenergia elektritaseme (LCOE) taset langeda fossiilkütustega sarnasele tasemele.
• Tariifimuudatused: üleminek valitsuse tagatud tariifidelt pakkumiste asemel konkurentsivõimelisematele elektrienergia ostulepingute (PPA) oksjonitele kiirendab kasvu. Prognoositakse, et 50% tulevasest taastuvenergia laienemisest tulenevad sellistest lepingutest, mille tulemuseks on tarbijatele atraktiivsed lõpphinnad.
• Kulude kärpimine on meeletu: langevate tariifide tasuvaks muutmiseks peavad taastuvenergia tootjad leidma võimalusi kulude kärpimiseks. Seadmete maksumusele ja hooldusele keskendunud meetmed võivad aidata tõhusust parandada, kuid liiga paljude nurkade lõikamisel võivad tõsiselt kahjustada kvaliteeti ja ohutust.

Mis saab edasi?

• Tarbijad saavad madalamatest energiatariifidest kasu, kuid pikas perspektiivis on vältimatu, et energiatootjate vahel tuleb konsolideeruda.
• Pakkumistel domineerivad mastaabisääst ja sügavamate taskute ning parema operatiivse integratsiooniga ettevõtted.
• Väärtusahela alguses seisavad seadmetootjad ülepakkumise probleemide tõttu seoses Hiina hiljutise pöördepunktiga fotogalvaanilise päikeseenergia tootmise toetuse äravõtmisel.
• Samal ajal kui oleme jõudmas taastuvenergia kuldsesse ajajärku, on paratamatu, et väiksema valitsuse subsiidiumitoetuse korral toovad ebareaalsed ootused lõpphinna ja tootmiskulude vahel turukorrektsiooni.

Taastuvenergia maksumus langeb nüüd nii kiiresti, et see peaks olema tavapärasest fossiilkütusest pidevalt odavam elektritootmise allikas vaid mõne aja jooksul. mõned aastad . Maismaa tuuleenergia tootmise kulud on alates 2010. aastast langenud umbes 23%, samal ajal kui päikeseenergia fotogalvaanilise elektri maksumus on samal perioodil langenud 73%.

Pühendanud palju aega sellele klientide aitamine energiasektoris on minu motiiv selles artiklis uurida:

1. Taastuvate energiaallikate kasv viimase kümne aasta jooksul ja selle prognoositav kasv.
2. Põhjused kulude ja seega ka taastuvenergia tariifide püsiva languse taga.
3. Tariifide languse mõju kahele peamisele sidusrühmale - elektrit tootvatele ja seadmeid tootvatele ettevõtetele.

Märkus. Selles artiklis keskendume päikeseenergia fotogalvaanilisele (päikeseenergia) ja tuulepõhisele kasuliku võimsusele, erinevalt muudest kasvavatest taastuvenergia tehnoloogiatest, nagu päikeseenergiasüsteemid (SHS), akudel / hoiul põhinevad rakendused, elektrisõidukid ( EV-d), küttesüsteemid, biokütused jne.

1. Taastuvenergia kasv

2017. aastal ülemaailmne taastuvenergia tootmisvõimsus suurenenud 167 gigavatti (GW) ja jõudis kogu maailmas peaaegu 2200 GW-ni. Selle perspektiivi silmas pidades on kõigi energiaallikate üldine installeeritud võimsus umbes 6700 GW - seega moodustavad taastuvad energiaallikad 33% kõigist paigaldatud elektrijaamadest. Pange tähele, et see ei tähenda, et 33% kogu toodetud energiast pärineks taastuvatest energiaallikatest. Kogu genereeritud energia on võimsusteguri (CF / CUF) või jaama koormusteguri (PLF) funktsioon ning tavaliselt on see tavapäraste elektrijaamade, näiteks kivisöe ja gaasi puhul suurem. Hiljem käsitlen rohkem võimsustegurit ja tehase koormustegurit.

Samal perioodil oli söe ja gaasipõhise elektri netolisand 70 GW , umbes 40% taastuvvõimsuse lisamisest. Päikeseenergia fotogalvaanika (PV) kasvas 2017. aastal märkimisväärselt 32%, millele järgnes tuuleenergia, mis kasvas 10%, samas kui söe lisandus vähenes.

Ülemaailmne taastuvenergia üleminek jätkub kiiresti langevate hindade, tehnoloogiliste täiustuste ja üha soodsama poliitilise keskkonna tõttu kiiresti.

Vastavalt IEA prognoosidele on taastuvate energiaallikate kasv 2022. aastani tugev, kasvades paigaldatud võimsuse 43% võrra (st lisades 920 GW). Lisaks moodustavad tuul ja päike kokku üle 80% ülemaailmsest taastuvenergia tootmisvõimsuse kasvust järgmise viie aasta jooksul.

mitu küsimust on aws-lahenduse arhitekti kaastöötaja eksamil

Taastuvenergia kasvu domineerivad päikeseenergia, tuul ja Hiina

Prognoositakse, et taastuvenergia hõivab 86% 10 triljonist dollarist, millesse maailm plaanib investeerida uus energiamahtuvus kuni 2040. aastani. Ainuüksi Hiina vastutab üle 40% kogu taastuvenergia tootmisvõimsuse kasvu ja 45% koguinvesteeringute eest, mis on peamiselt tingitud murest õhusaaste ja läbilaskevõime eesmärkide pärast. Seda strateegiat täiendab asjaolu, et Hiina ettevõtted moodustavad umbes 60% kogu päikesepatareide kogu aastasest tootmisvõimsusest. Hiina turu ja poliitika arengul on päikeseelementide nõudluse, pakkumise ja hindade globaalne mõju.

See elektriturgude põhjalik ümberkujundamine tähendab, et 2023. aastaks on päikese- ja maismaa tuul majanduslikult konkurentsivõimeline uute USA gaasijaamadega, ületades need aastaks 2028. Edasi liikudes moodustavad 2040. aastaks päike ja tuul peaaegu 50% paigaldatud võimsusest ja üle 33% % põlvkonnast - 4x hüppeline tuulevõime ja 14x hüpe päikese käes.

mis on CFO ettevõtluses

Lisaks installeeritud võimsusele toodetud energia kasv

Taastuvenergia jõuab energia tootmise seisukohalt järele ka traditsioonilisele energiatehasele, kivisöele. Siit saate kiire võimaluse mõista erinevust võimsuse (MW) ja energia (MWh) vahel - üldiselt on taastuvate energiaallikate võimsustegur (CF / CUF) või jaama koormustegur (PLF) madalam kui tavalistel elektrijaamadel, st iga 1 MW kohta võimsusega toodab taastuv jaam vähem energiat (või MWh) kui vastav tavapärane jaam.

Päikese- ja tuuleenergiajaamade puhul on PLF vahemikus 15-30%, söe- ja gaasijaamade puhul võib PLF olla vahemikus 60-90%, saavutades ka 95% PLF-e, st 1MW taastuv jaam toodab tavaliselt 1750 MWh aastas, samas kui tavaline jaam tavaliselt 7000 MWh aastas - suur erinevus. Taastuvate energiaallikate hulgas saab tavapäraste elektrienergiaga platvormidega konkureerida ainult hüdroelektrijaamad, mõnel hüdroelektrijaamal on platvormid üle 70%.

Isegi madalate PLF-ide korral on võimsuse lisamise määr kasvanud sinnamaani, et globaalselt toodavad taastuvad energiaallikad nüüd sama palju energiat kui gaasijaamad. Prognoositakse, et nad vähendavad 2023. aastaks lõhet söega (vahe 17%), mis on märkimisväärne saavutus.

2. Tootmiskulude langus

Moore'i seadus Solar PV-s

Minu tähelepanekute kohaselt moodustavad moodulid ja muundurid umbes 70% kasuliku mastaabiga päikeseenergia projekti maksumusest - ja need on kaks komponenti, mis on põhjustanud päikeseenergia langevat hinda.

Mõistmaks, kuidas moodul (tegelik paneel) ja inverter välja näeb, ning nende olulisust päikeseelektrijaama kontekstis, viitan Sarah Hwongi skemaatiline:

Päikesemoodulite ja inverterite hinnad on langenud erinevatel põhjustel, sealhulgas, kuid mitte ainult: ülepakkumine, euro ja jeeni amortisatsioon ning minimaalsete impordihindade langetamine allapoole. Päikesepatareide tööstuses on ostjad ka hinnatundlikud, mis tekitab seadmete tarnijatele püsiva hinnasurve. Eeldatakse, et päikesemoodulite keskmine müügihind maailmas langeb umbes 35% 2018. aastal , tänu Hiina valitsusele pidurdades päikese kasvu 2018. aasta juunis algatatud uute poliitikate kaudu.

Autojuhtide hind langus tuulevarustus sisaldab langevad hinnad turbiinide ja inverterite parandamine, paigaldustehnika täiustamine, parem tarneahela juhtimine ja tootjate madalamad kapitalikulud.

Mõju tasandatud kuludele või LCOE-le

Elektrienergia tasandatud hind (LCOE) on oluline energia mõõdik; see mõõdab elektrijaamast iga MWh elektri tootmise koguhinda (kogu selle kasuliku eluea jooksul). See hõlmab projekti arendamise, ehitamise ja mitmesuguseid tegevuskulusid. Mida me näeme 2018. aastal, on see, et päikese PV ja tuule LCOE on nüüd fossiilkütustega võrdväärne.

Maatuulel on madalaim keskmine tasandatud hind 45 dollarit / MWh ja kasuliku ulatusega fotogalvaanilised elektrijaamad pole kaugel sellest ajast 50 dollarit / MWh . Võrdluseks võib öelda, et tavapäraste tehnoloogiate madalaimad kulud olid kombineeritud gaasiga kombineeritud tehnoloogiad, keskmiselt 60 USD / MWh ja söetehased, keskmiselt 102 USD / MWh.

Paljude taastuvenergia tehnoloogiate, näiteks tuule-, päikese- ja geotermilise tehnoloogia ehitamine ei ole odav, kuid neil pole kütusekulusid, kui need on käima läinud, ning üldiselt on ka madalamad O & M-kulud. Seega on taastuvate seadmete seadmete kulude langusel palju suurem mõju selle LCOE-le kui tavapäraste tootmisallikate seadmete kulude sarnane langus. Kütuse-, tegevus- ja hoolduskulud tõusevad inflatsiooniga tavaliselt 20–25 aasta jooksul, mistõttu neil on ebaproportsionaalselt suur mõju LCOE-le.

Seetõttu on päikeseenergia ja tuuleenergia ostulepingute väljakuulutatud lepinguhinnad üha enam võrreldavad või madalamad kui vastvalminud gaasi- ja kivisöelektrijaamade tootmiskulud. Allpool näete madalamate kulude mõju eelkõige päikesele, kus selle 2017. aasta LCOE on vaid 14% 2009. aasta omast.

Miks me ikkagi fossiilkütuseid vajame?

Kuigi tuul ja päike on praegu kulukonkurentsis ning pakuvad fossiilkütustega võrreldes märkimisväärseid keskkonnaeeliseid, peetakse neid siiski „katkendlikeks“ või „muutuvateks“ energiaallikateks. Päike ei paista alati ja tuul ei puhu alati.

parim serif-font printimiseks

Seetõttu ei suuda tuul ja päike täielikult asendada teenuseid, mida teatud tavapärased 'baaskoormuse' allikad süsteemile pakuvad. Kommunaalteenused ja elektrioperaatorid on aga avastamas paljusid uusi viise, kuidas need tehnoloogiad saaksid pakkuda elektrivõrgule rohkem väärtust.

Järgmine läbimurre taastuvenergia tehnoloogias on odavate, skaleeritavate ja tõhusate patareisid kasutavate energiasalvestitega. Mõnes mõttes on see taastuvenergia püha graanul, et oleks võimalik energiat salvestada kasutamiseks siis, kui tootmine on võimatu. Liitiumioonaku hindadel on poole võrra alates 2014. aastast ja paljude analüütikute arvates langevad hinnad veelgi, kui ehitatakse hulgaliselt suuri patareivabrikuid. Nagu nägime selliste ettevõtetega nagu Elon Muski Tesla ja SolarCity, edeneb innovatsioon ja vertikaalne integreerimine akuruumis kiiresti.

3. Taastuvate energiaallikate hinnad langevad

Konkurentsivõimeliste oksjonite tõus tariifide osas (FIT)

Taastuvenergia projektid on ajalooliselt tuginenud valitsuse poliitikale, et pakkuda neile tariifi (või Sissetariif ), mida nad saavad toodetud elektri eest, et anda juhiseid projekti tulude kohta. Poliitika on nüüd suunda muutmas ja paljud riigid liiguvad valitsuse kehtestatud tariifidelt konkurentsivõimelistele oksjonitele pikaajaliste elektrienergia ostulepingutega kommunaalteenuste projektide jaoks.

Elektrienergia ostuleping on elektrienergia ostja või ostja (riigi omandis olev või eraettevõte või eraettevõte) ja elektrigeneraatori vahel sõlmitud leping, et osta osa või kogu toodetud elektrienergia ettemääratud kulude või tariifi alusel üle elektrienergia. kindlaksmääratud ajavahemik (tavaliselt 20–25 aastat taastuva konteksti korral).

Ligikaudu 50% taastuvenergia tootmisvõimsuse laienemisest aastatel 2017-22 on eeldatavasti tingitud konkurentsivõimelistest elektrienergia ostulepingute oksjonitest, võrreldes 2016. aasta veidi enam kui 20% -ga. See konkurentsivõimeline hinna avastamise mehhanism pakkumiste kaudu on pigistanud kulusid kogu väärtusahelas, muutudes seega veelgi valitsustele kulutõhus poliitikavalik.

kuupäevadega töötamine javascriptis

Oksjonihinnad langevad jätkuvalt

Suurenenud konkurents on vähendanud päikesepatareide ja tuuleprojektide tasustamist aastaks 2010 30–40% vaid kahe aasta jooksul mõnes võtmeriigis, näiteks Indias, Saksamaal ja Türgis. Väljakuulutatud tuule- ja päikeseenergia oksjonihinnad on jätkuvalt langenud, ehkki vastvalminud projektide keskmised tootmiskulud on endiselt kõrgemad. Ajavahemikul 2017–22 vähenevad globaalsed keskmised tootmiskulud hinnanguliselt veel umbes 25% kasuliku mastaabiga päikeseenergia ja peaaegu 15% maismaatuule korral.

Rekord madalad pakkumised

Madalaimad 2017. aasta oksjonite tariifid tulid Mehhiko - kuhu keskmised päikese- ja tuulepakkumised olid vastavalt 20,80 dollarit / MWh ja 18,60 dollarit / MWh . Mõlemat näitajat peetakse maailmarekordi madalamaks. Indias on päikeseoksjonitel praegu tariifid 30–40 dollarit / MWh, langedes vaid 4 aastat tagasi 90–100 dollarile / MWh. Erinevalt teistest maailma enampakkumistest ei ole Indias võidutariifid inflatsiooniindeksiga, mistõttu nende tegelik väärtus kahaneb kiiresti.

Hea uudis kommunaalteenuste ja klientide jaoks?

Langevad energiatariifid tähendavad väiksemaid kulutusi riigi omandis olevatele kommunaalteenustele ja valitsustele. Kui madalamad hinnad kantakse edasi lõpptarbijatele (tööstus-, äri- või elamutarbijatele), saavad sellest kasu ka need. Lõpptarbijad, näiteks eraettevõtted, saavad kasu ka sellest, kui nad on elektritootjaga otse sõlminud elektrienergia ostulepingu.

Nüüd uurime nende langevate tariifide mõju teistele energia väärtusahela sidusrühmadele - s.o elektrit tootvatele ettevõtetele ja seadmete tootjatele.

4. Mõju elektri- ja tootmisettevõtetele

Langevad tariifid on sundinud elektrit tootvaid ettevõtteid kulusid kohandama ja optimeerima. Madalamad seadmete hankekulud, madalamad finantseerimiskulud ja mastaabisääst on omandanud suurema tähtsuse kui võime projekte reaalselt ellu viia. Arengumaades lisavad neid kulusid ka arendaja kanda jäävad lisariskid, mis tulenevad amortisatsioonist kohalikus valuutas, maandamiskuludest ning ebakindlusest imporditollimaksude ja maksude osas.

Kulude vähendamise meetmed

Pakutavad pakkumised on tavaliselt madalamad kui tegelikud tootmiskulud. Eespool esitatud andmete põhjal on päikese keskmised kulud vahemikus $ 50 / MWh, samas kui noteeritud ja sõlmitud pakkumised jäävad vahemikku $ 30 / MWh. Isegi kui lubame madalamat hinda 35–40 dollarit / MWh, tähendab see, et päikeseenergia tootjad on keskmiselt. kaotatud 5-10 dollarit / MWh . Energiatootja sundimine leidma muid võimalusi kulude kärpimiseks - mõned neist võivad mõjutada jaama pikaajalist jõudlust 20–25 aasta jooksul. Pakkumiste korral, kus üksikasjalikke tehnilisi kirjeldusi ei esitata või kui kontrollimenetlus ei ole range, võib see viia madalama kvaliteediga järgmistesse toodetesse:

Moodulid

Kõiki mooduli tootmisel kasutatavaid komponente (st elementi, tagumist lehte, klaasi, raami jne) saab küll kulude jaoks optimeerida, kuid kas need alamparoodulid toovad nimivõimsust 20–25 aastaks näha. Moodulis on rakud, kus toimub päikesevalguse energia muundumine elektrienergiaks. Teatud tingimustes võivad need jõuda temperatuurini umbes 80 kraadi, mistõttu madalama kvaliteediga rakud võivad pikas perspektiivis tõsiselt mõjutada tootmist.

Inverterid

Nende ülesanne on muuta moodulite poolt toodetud alalisvool (DC) vahelduvvooluks (AC), mida saab võrku juhtida; vooluringid, mis moodustavad päikese PV süsteemi südamiku. Enamiku tänapäeval kasutatavate inverterite eluiga on 10–15 aastat ja need tuleb keskmise PPA kehtivusaja jooksul vähemalt üks kord välja vahetada (s.o 25 aastat). Kuid langevate tariifide ja madalate O & M-eelarvete korral on inverter tavaline kulusid kärpiv õnnetus.

Konstruktsioonid

Teraskonstruktsioonidel, mida nimetatakse ka moodulite monteerimiskonstruktsioonideks, on ülesanne mooduleid 20-25 aasta jooksul kõigis ilmastikutingimustes hoida. Viimane suundumus on vähendada monteerimiskonstruktsioonides kasutatava terase hulka nii tonnides ühe MW kohta (alla 25 MT / MW) kui ka paksuse (alla 1 mm) osas. Teras on suhteliselt kulukas inflatsiooniga seotud komponent ja võib seetõttu tõsiselt mõjutada ehituseelarveid.

Teised

Taime tasakaal kulud, nagu igapäevased kaablid, juhtmed ja maandused, võivad tunduda väiksemad, kuid on üliolulised. Kvaliteediga tegelemine võib siin põhjustada mitteoptimaalseid ja isegi ohtlikke taimi. Sarnaselt paigaldusprotseduuridega, kus eeldatakse, et projekteerimisel ja paigaldamisel tehakse nurki, kui eelarved on väikesed ja tähtajad kitsad

Need, kellel on sügavad taskud, valitsevad ja konsolideerumine on vältimatu

Kõik need kulude kärpimise meetmed mõjutavad taimede kogutoodangut (PLF või CUF), mis toob kaasa suurema LCOE (arvestatuna tekitatud kWh kohta). Alustades tootvate ettevõtete jaoks nõiaringi, kuna tariifid on fikseeritud ja seega realiseerimised madalamad.

õppige koodis c

Taastuvenergia varade arendamine on nüüd mõeldud ainult suurtele taskutega tegijatele. Mul on olnud võimalus esitada pakkumisi mitmetele päikese- ja tuuleprojektide klientidele, nii suurtele kui väikestele - ja kõigil juhtudel ei olnud väiksema suurusega (alla 5MW) pakkumised nii konkurentsivõimelised kui suuremate projektide (üle 50MW) pakkumised. Ehkki suuremate projektide jaoks on see loomulik eelis, ei pruugi 50 MW päikeseenergia projekti (see on umbes 200–250 aakrit külgnevat maad vaja) püstitamine maa kättesaamatuse või taskukohasuse tõttu võimatu Märkus. Iga päikese MW vajab 4-5 aakrit maad, mis võib suureneda sõltuvalt maa kujust, maastikust ja muudest tingimustest.

Vajadus jaotatud tootmise, mitte suuremahuliste jaamade järele on pakiline ja igivana, kuid madalad tariifid kiirendavad ainult väiksemate tootmisüksuste hääbumist.

Valitsevad madalad pakkumistariifid on loonud „ostjatele” (ostjatele) ebareaalse ootuse taastuvenergia tegelike kulude suhtes. Kas riigi omandis olevad või eraettevõtted ei soovi taastuvenergia eest maksta palju kõrgemat minimaalset pakkumist, olenemata elektrijaama suurusest. See viib jällegi kulude kärpimise, optimaalse jõudluse, suurema LCOE ja suurema generaatori kadu kWh kohta nõiaringi.

See on viinud päikeseenergiatööstuse konsolideerumiseni, kusjuures vaid mõned mängijad pakivad kõiki riigi ja keskasutuste väljakuulutatud peamisi elektrienergia ostulepinguid. Väiksemad mängijad on pidanud oma ärimudelit pöörama ja kiirete rahavoogude jaoks rohkem keskenduma EPC (Engineering, Procurement & Construction) mudelile, kuid siin on valitsevate tariifide tõttu marginaalid õhukesed. Isegi suuremate ettevõtete seas on halvenenud üksuseökonoomika tõttu toimunud likvideerimisi ja koondamisi.

Mõju seadmete tootjatele

Moodulite / elementide tootjad pidid pideva strateegia taustal strateegiat kohandama ettearvamatus. Kuna Hiina kontrollib üle 40% globaalsest nõudlusest päikeseelementide järele, mõjutavad kõik siin tehtud poliitilised otsused tõsiselt tootmisettevõtteid. 2018. aasta mais teatas Hiina valitsus Solar PV-le toetuse tühistamisest. See on põhjustanud turul ülepakkumise ja hirmu jätkuva ülepakkumise ees veel aastaid. Tootjate valikud on järgmised:

1. Istuge inventuuris.
2. Leidke uusi kliente liigse toodangu neelamiseks.
3. Müüge toodet märkimisväärse allahindlusega ja vähendage võimsust praeguse nõudluse taseme rahuldamiseks.
4. Kõik ülaltoodud.

Tavaliselt toob see kaasa tootmisharude koondamise nii Hiinas kui ka välismaal, kuna Hiina tooted üleujutasid välisturgusid ajalooliselt madalate hindadega.

Langevate hindade positiivsete pealkirjade all peitub peidetud oht

Ehkki taastuvenergia maksumus on langenud, ei kajasta avalikustatud oksjonitariifid selle energia tootmise tegelikke kulusid. Positiivne erinevus generaatori poolt saadud kulu ja tulu vahel avaldab negatiivset mõju väärtusahelale. Nagu mainitud siin , üksusökonoomika on alati oluline (isegi taastuvenergia osas) ja ettevõtted peavad seda oma ohus ignoreerima.

Hinnalangust ei tohiks pidada progressi näitena. Hinnalangused peavad olema jätkusuutlikud ja kaasavad, et näidata progressiivset taastuvenergia režiimi.

Põhitõdesid mõistes

Mis on päikese- ja tuuleenergia?

Päikeseenergia on päikesest saadava energia muundamine elektriks kas otse fotogalvaanikat (PV) kasutades või kaudselt kontsentreeritud jõudu kasutades. Tuuleenergia kasutab elektri tootmiseks energiat looduslikust tuulevoolust turbiinidesse.

Kui suur osa USA energiast on taastuv?

2016. aastal andsid 12,2% USA energiast taastuvad energiaallikad.